引用

先上個示例：

>>> val = [1]
>>> val[0] = val
>>> val
[[...]]

上述代碼使val中包含自身，而產生了無限遞歸。上述示例表明Python中的變量名為引用類型，賦值只是使得左值指向與右值相同的內存對象。

is運算符可以判斷兩個引用是否指向了同一個對象，而==運算符判斷兩個引用指向的值是否相等而不關心指向什麼對象。

對引用不了解的朋友，可以把Python引用與C/C++中的void *類比，不過因為垃圾回收機制Python引用無需擔心內存洩漏的問題。

復制

上面的示例表明賦值無法為對象建立副本，python中的copy模塊提供了copy和deepccopy建立副本。

示例:

>>> import copy
>>> a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
>>> b = a
>>> c = copy.copy(a)
>>> d = copy.deepcopy(a)
>>> a.append(7)
>>> a[1][2] = 0
>>> a
[[1, 2, 3], [4, 5, 0], 7]
>>> b
[[1, 2, 3], [4, 5, 0], 7]
>>> c
[[1, 2, 3], [4, 5, 0]]
>>> d
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

淺復制copy.copy只復制父引用指向的對象，其子引用仍指向原來的內存對象，而深復制copy.deepcopy則會復制所有引用指向的對象。deepcopy 本質上是遞歸 copy。

示例中的副本c，d父對象是a的副本所以a.append方法對它們沒有影響。

但是copy.copy創建的副本c中的元素仍指向與a相同的內存對象，而deepcopy創建的d則指向了自己的元素。

tuple和frozenset之類的容器只是保證其中引用指向不變，但是引用指向的內存對象仍然是可變的。容器的切片對象的機制為淺復制。

x = x + y，必須創建新的臨時變量然後進行淺復制，性能較差。

x += y，無需新建臨時對象，只在內存塊末尾增加元素,性能較好。

參數傳遞

Python中的參數傳遞采用淺復制的值傳遞。

示例：

>>> def swap(a,b):
...   b,a=a,b
...
>>> a = 1
>>> b = 2
>>> swap(1,2)
>>> a
1
>>> b
2

上述示例證明，Python參數傳遞是采用值傳遞的方式。

示例2：

>>> def fun(a):
...   a[0] = 2
...
>>> a = [1]
>>> fun(a)
>>> a
[2] 

這個示例則證明采用淺復制的方法進行傳遞。

垃圾回收

Python中的垃圾回收是以引用計數為主，標記-清除和分代收集為輔。

一組對象互相引用的情況稱為循環引用(交叉引用)，若出現這種情況引用計數將無法正確的回收垃圾。，可以包含其他對象引用的容器對象（如list, dict, set，甚至class）都可能產生循環引用。

標記 - 清除

“標記-清除”法是為了解決循環引用問題。

垃圾標記時，先將集合中對象的引用計數復制一份副本(以免在操作過程中破壞真實的引用計數值)，然後操作這個副本，遍歷對象集合，將被引用對象的引用計數副本值減1。

根據引用計數副本值是否為0將集合內的對象分成兩類，reachable和unreachable，其中unreachable是可以被回收的對象。

分代回收

分代回收的整體思想是：將系統中的所有內存塊根據其存活時間劃分為不同的集合，每個集合就成為一個“代”，垃圾收集頻率隨著“代”的存活時間的增大而減小，存活時間通常利用經過幾次垃圾回收來度量。

弱引用

弱引用是避免循環引用的一種方法，弱引用不記錄引用計數。當一個對象只有弱引用時可能被垃圾回收器回收。

weakref.ref(obj,[callable])用於建立一個指向obj的弱引用，當對象被回收前callable可選參數指定的函數將被執行以進行清理工作。

Python引用的那些坑

使用GC分析Python垃圾回收機制

CPython源代碼分析垃圾回收機制